產品完成一個成形周期後開模，產品會包裹在模具的一（yī）邊，必須將其（qí）從模具上取下來，此（cǐ）工作必（bì）須由頂出係統來（lái）完成（chéng）．它是（shì）整套模具結構中重要組成部（bù）分，一般由頂出，複位和頂出導向等三部分組成．

 

1、按動力來分

1、手動頂出: 當模具開模（mó）後，由人工操縱頂出係統頂出產品．它可使模具結構（gòu）簡化，脫模（mó）平穩，產品（pǐn）不易（yì）變形．但工人勞動強度大，生產（chǎn）率低，適用範圍不廣．一般在手動旋出螺紋（wén）型芯時使用．　

 

2、機動（dòng）頂出: 通過注射機動力或加設之馬達來推動脫模機構頂出產品（pǐn），它可通過機（jī）台上的頂杆推頂針板，來達到脫模目的．也可在公母模（mó）板上安裝定距拉杆或鏈條，靠開模力拖動（dòng）頂出機構頂出產品，調模時必須注意控製開模行程，適用於頂出係統在母模側之模具．

 

3、液壓頂出: 在模具上安裝專用油缸，由（yóu）注射機控製油缸動作，其（qí）頂出力（lì）速度和時間都可通過液壓係統來調節，可在合（hé）模之前（qián）頂出係統先回位．

 

4、氣動頂出: 利用壓縮空氣在模具上設置氣道和細（xì）小的（de）頂（dǐng）出（chū）氣孔，直接將產品（pǐn）吹出．產品上不留頂出痕跡，適（shì）用於薄件或長（zhǎng）筒形產品．

 

2、按（àn）模具結構分

一次頂出機構，二次頂出機構，母模頂出機構，澆注係統頂出機構，螺紋頂出機（jī）構等．

 

設計原則:

1、選擇分模麵時盡量使產品留在有脫模機構的一邊，

2、頂出力和位置平衡，確保產品不變形，不頂破．

3、頂（dǐng）針須設在不影響產品外觀和功能處．

4、盡量使用標準（zhǔn）件，安全，可靠有利於製造和更換．

頂出係統形式（shì）多種多樣，它與產品（pǐn）之形狀，結構和（hé）塑料性能有關，一般有頂杆，頂管，推板，頂出塊，氣壓，複合式頂出等．

 

3、頂杆

它是頂出機構中最簡單，最常見的一種形式，其截麵積形式主要有如下：

1.圓形因圓形製造加工和（hé）修配方便，頂出效果好，在生產中應用最廣泛．但圓形頂出麵積相對較小，易產生應力集中，頂穿產品，頂變形等不良．在脫模斜度小，阻力大等（děng）管形（xíng），箱形產品中盡（jìn）量避免使用．當頂杆較細長時，一般設置成台階形的有托頂針，以加強剛度，避（bì）免彎曲和折斷．

 

設計要點:

1、頂出位置應設置在阻力大處，不可離鑲件或型芯太近，對於箱形（xíng）類等深腔模具．側（cè）麵阻（zǔ）力最（zuì）大，應采用頂麵和側麵同時頂出（chū）方式，以免產品變（biàn）形頂（dǐng）破．

2、產品阻（zǔ）力均衡時，頂杆應對稱設置（zhì），使受力平衡．

3、當有細而深之加強筋時，一般在其底（dǐ）部設（shè）置頂杆（gǎn）．

4、若模具上有（yǒu）鑲件，頂針設在其上效果更佳．

5、在產品進膠口處避免設置頂針，以免破裂．

6、當產品表麵不允許有頂出痕跡時，可設置頂出耳再剪除．

7、對於薄肉產（chǎn）品在分流道上設置頂針，即可（kě）將產品帶出．

8、頂針與頂針孔（kǒng）配（pèi）合，一般為（wéi）間隙配合．如太鬆易產生毛邊，太緊（jǐn）易（yì）造成卡死．為利於加工和裝（zhuāng）配，減少摩擦麵，一般在模仁上預留10—15mm之配合長度（dù），其餘（yú）部分擴孔0.5—1.0mm成逃孔．

9、為（wéi）防止頂針在生產時轉動，須將其固定在頂（dǐng）針板上，其形式多種多樣，須根據頂針大小，形狀，位置來具體確定，在（zài）此不一一列舉．

10、頂出係統托模以後在進行下（xià）一周期（qī）生產時，必須退回原處，其形式主要有強製回位，拉杆回位，彈簧（huáng）回位，油缸等（děng）．

 

4、頂管

又叫司筒或套筒頂針，它適用於環形（xíng）筒（tǒng）形或（huò）帶中心孔之產（chǎn）品頂出．由於它是全周接觸，受力均勻（yún），不會使產品變形，也不易留下明顯頂出痕跡，可提高產（chǎn）品同心度．但對於周邊肉厚較薄之產品避免使用，以免（miǎn）加工困難和強度減弱，造成損壞（huài）．

 

5、推板（bǎn）

此形式適（shì）用於（yú）各種容器（qì），箱形，筒（tǒng）形和（hé）細長帶中心孔之（zhī）薄件產品．它頂出平穩均勻，頂出力大，不留（liú）頂出痕．一般會有（yǒu）固定連接，以免生產中或托（tuō）模時將推板推落．但隻要（yào）導柱足夠長，嚴格控製托模行程（chéng），推板也（yě）可不固定（dìng）．

 

推板與（yǔ）型芯之間的（de）配合須（xū）順暢，防止摩擦或卡死（sǐ），也必須（xū）防止塑料滲入間隙（xì）中，當產品為盲孔（kǒng）時（shí），會因真空吸附造成脫（tuō）模困難和產品變（biàn）形，一般會在公模上設置一（yī）菌（jun1）形閥，在（zài）頂出時菌形閥打開，進入空氣（qì），使（shǐ）脫模順暢．它可用彈簧回位，也可跟頂出裝置連在一起（qǐ）兼作頂杆作用．

 

6、頂出塊

有些帶突緣或尺寸（cùn）較大之產品，為（wéi）便於加工和（hé）脫（tuō）模，常（cháng）設計成頂出塊形式頂（dǐng）出．大（dà）多其平麵為分模麵（miàn），下麵有兩支或數支較大（dà）直徑頂杆連接，頂出麵積較大，平穩．在有成形麵和尺寸較大之模具中應（yīng）用較廣泛（fàn）．

 

7、氣壓頂出

當產品為深腔薄肉件時，用壓縮空氣頂出，簡單而有效．可在公模仁上設置一些細（xì）小（xiǎo）進氣孔，也可設置（zhì）菌形杆，開（kāi）模後通入5—6個大氣壓之壓（yā）縮空氣，使彈簧壓縮開啟閥門，高壓空氣進入產（chǎn）品與公模仁之間，使產品脫模．但對於箱形產品，因氣體進入會使側壁橫向摳張，而（ér）使空氣漏掉，這時應配與推板配合（hé）使用．

 

8、複合頂出

受產品形狀影響，多數模具采用兩（liǎng）種以上頂（dǐng）出方式，以便達到理想的頂出效果，具體形式須根（gēn）據（jù）產品和模具結構來定，在此不作具體敘述．

 

9、其它頂出方式

9.1點狀進膠澆道自動脫落

點澆口在母模（mó）一邊，為取出膠道，須加設一分型麵．開模（mó）後一般由人工（gōng）取（qǔ）出膠道，造成（chéng）操作麻煩，生產率降低，為適應自動化生產，最好設計成（chéng）自動脫落裝置（zhì），使膠道在頂出時自動脫落．

 

a.側凹拉斷  在分流道（dào）盡頭鑽一斜（xié）孔（kǒng），開（kāi）模後拉出膠（jiāo）道，由中心頂杆頂出．

b.拉（lā）料杆拉斷（duàn）  由拉料杆拉出膠道，開模（mó）一定行程後限位杆帶動推板將膠道推落．

c.母模推板推脫  開模時母模板與（yǔ）母模推板先分（fèn）型，膠道留在母模板與母（mǔ）模一起移動（dòng）一定行程後，限位杆限製推（tuī）板移動，推板與模（mó）板分開，膠道被拉斷而自（zì）動脫落．

 

d.頂針拉斷  對於細長深腔模具，可（kě）在母模設置一頂出係統，開模後以限位杆行程使頂針反向頂出膠道，產品由推板推出，此方式與開模行程有關，應用較特殊．

 

9.2母模側頂出方（fāng）式（shì）

一般的產品都會留在公模側頂出（chū），但有些產（chǎn）品因形狀特殊或（huò）產品特（tè）殊要求，頂出裝置必須設在母（mǔ）模．因母模是固定的機台，頂杆無法作用在頂（dǐng）板上，必須借助開模力或外力（lì）來完成．常見的有油缸，電動，拉勾等．

 

9.3螺紋（wén）頂出

因螺（luó）紋與一般（bān）產品形狀特殊，必須旋轉頂出或側向脫模，根據產品複雜程度和產量，一般有采用手動和機動兩種方式．

 

1）強製脫螺紋

a. 對（duì）於本身彈性強之塑料(PP . PE)，可利用其彈性進行強製脫模而不會損壞螺（luó）牙．

 

b. 用具有彈性（xìng）的珪橡膠做（zuò）成螺紋型芯，開模（mó）時用彈簧先退出型（xíng）芯中頂杆，使橡膠型芯（xīn）產生向內收縮，再用頂針將產品脫出．此方（fāng）式能（néng）簡化（huà）模具結構，但橡膠型芯壽命較短，隻適用（yòng）於小批量生產．

 

c. 有些螺紋可通過半圓（yuán）滑塊或型環成（chéng）形，用兩個對半滑塊合起來組成完整螺紋或產（chǎn）品頂出後用手，

 

2）電機將螺（luó）紋旋出．

螺紋脫出時必（bì）須（xū）作（zuò）相對轉動，模（mó）具上必須要有止轉裝置來保證．

 

a. 外（wài）部止動  模（mó）具母模設有止轉花紋，公模仁（rén）回轉時產品（pǐn）可自動脫落．

b. 內（nèi）部止動  有內螺紋之產品在（zài）公（gōng）模仁頂麵設（shè）置止轉形式，脫（tuō）模時止（zhǐ）動模仁旋轉並軸向頂出螺紋可（kě）脫出，注意止動模仁（rén）螺距必須與產品螺距一致．

 

c. 產品端麵止（zhǐ）動  在（zài）產品端麵設置止動小凸點，型芯旋轉時推板將產品頂出．

小型產品有側澆口時，隻頂出膠道也可將（jiāng）產品帶（dài）出，但對於軟性（xìng）塑料則避免使用．

 

型芯旋（xuán）轉驅動方式  常用的有人工，電動，油缸，氣缸，液壓馬達（dá）及大螺距絲杆螺母驅動等方式，一般來講，旋轉機構在設計時，產品有幾扣（kòu）螺紋，螺紋型芯就必（bì）須轉幾圈．

 

冷卻係統

 

冷卻係統之設計規則（zé） 設計冷（lěng）卻係統的目的在於維持模具（jù）適當而有效率的冷卻。冷卻孔道應使用標準尺寸，以方便加（jiā）工與組裝。設計冷卻係統時，模具設計（jì）者必須根據塑件的肉厚與體積決（jué）定下（xià）列設計參數：冷卻孔道的位置與尺寸、孔（kǒng）道的長度、孔道的種類、孔道的配置與冷卻係統之設計規則。

設計冷卻係統的目的在於維持適當而有效率的冷（lěng）卻。冷卻孔道應使用標準尺寸，以方便加工與組裝。設計冷（lěng）卻係統時，模具設計者（zhě）必須根據塑件的肉厚（hòu）與體積決定下列設計參數：冷卻孔（kǒng）道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以（yǐ）及冷卻劑的（de）流動（dòng）速率與熱傳性（xìng）質。 

1、冷卻管路的位置與尺寸 
要維持（chí）經濟有效的冷卻時間（jiān），就應避免塑件肉厚過大。塑（sù）件所需的冷卻時間隨其肉厚增加而急速增長。塑（sù）件肉厚應該盡可能維持均勻，例如圖6-56的設計。冷卻孔道最好設置（zhì）是（shì）在（zài）公模塊與母模塊內，設在模（mó）塊以外的冷卻孔道（dào）比較不易精確（què）地冷卻（què）模具。

 

通常，鋼模的冷卻孔（kǒng）道與模具表麵、模穴或模心的距離應維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，經驗要求，鋼材冷卻（què）孔道要維持1倍直徑的深度，鈹鋼合金要1.5倍直徑的深度，鋁材要2倍直徑的深度。冷卻孔道之間的間距應維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為10~14 mm（7/16~9/16英吋（duò）），如圖6-57所示。

                                                

 

2、流（liú）動速率與熱傳 
塑件兩（liǎng）側的溫度（dù）應維持在最小的差異，緊配塑件溫差應維持在10℃以內。當冷卻劑之流動從（cóng）層流轉變為擾流，熱傳效果變佳（jiā）。層流在層與層（céng）之間僅以熱傳（chuán）導傳熱；擾流則以（yǐ）徑向方向質傳（chuán），加上熱傳導和熱對流兩種方式傳熱，結果（guǒ），熱傳效率顯者增加，如圖6-58所示。應注（zhù）意確保冷卻（què）管（guǎn）路（lù）之（zhī）各部份的冷卻劑都是擾流。

當（dāng）冷卻劑到達擾流流動狀態後，流速的增加對於（yú）熱（rè）傳的改善很有限，所以，當雷諾數超過10,000時，就不須再增（zēng）加冷卻劑的流動速（sù）率，否則，隻會小幅地改善熱傳，卻造成冷卻管路（lù）的高壓力，需要更（gèng）高的幫浦費用。圖（tú）6-59說明了（le）一旦冷卻劑變成擾流後，更高的冷媒流動速（sù）率並無法改善熱傳速（sù）率或冷卻時間，但是壓力降與幫浦成本卻顯著提高。

 

冷卻劑會向阻力最低的路徑流動。有時候可以嚐試使用（yòng）限流塞將冷卻劑引（yǐn）導流向熱負荷較高的冷卻孔道。氣隙會降低熱傳效率，因此，應嚐試消除（chú）鑲埋件與模板之間的氣（qì）隙，以及冷卻管路內的（de）氣泡。 

模流分析軟件的冷卻分析可以協助發現與修正靜止冷卻管路和快捷方式冷卻管路，以及冷卻管路的高壓力降。

 

排氣係統

 

注塑模（mó）的排氣是模具設計中的一個重（chóng）要問題，特別是在（zài）快速注塑成型中對注塑模（mó）的排氣要求就更加嚴格。 

1、注塑模中氣體（tǐ）的來源： 
1、澆注係統和模具型腔中存（cún）有的空氣。 
2、有些原料（liào）含有未（wèi）被幹燥（zào）排除的水（shuǐ）分，它們在高溫下氣化成水蒸氣。 
3、由於注塑（sù）時溫度過高，某些性質不穩定的塑料發生（shēng）分解所產生的氣體。 
 4、塑料原料中的某些添加劑揮發（fā）或相互發生化學反（fǎn）應所生成的氣體

 

2、注塑模的排氣不良，將會給塑件的質量等諸多方麵帶來一係列的危害（hài）。主要表現如下： 

1、在注塑過程中，熔體將取代型腔中的（de）氣（qì）體，如果氣體排出不及時，將會造成熔體充填困難，造成注射量不足而不能充滿（mǎn）型腔。 

2、排除不暢的氣體會在型腔內形成高壓（yā），並在一定的壓縮程度下滲人塑料內部，造成氣孔、組織疏鬆、空洞、銀紋等質量缺陷。 

3、由於氣體被高度壓縮（suō），使得型腔內溫度急劇上升，進而引起周圍熔（róng）體分解、燒灼、使塑件出現局部碳化和（hé）燒焦現象。它主要出現（xiàn）在（zài）兩股熔體的合流處，死角及澆口（kǒu）凸緣處。 

4、氣體（tǐ）的排除不暢，使得進入各型腔的熔體速度不同，因此，易形成流動痕和熔合（hé）痕，並使塑件的力學性能降低。 

5、由於型腔中氣體的阻礙，會降低充模速度，影響成型周期，降低生產效率。

 

3、排氣槽設計要（yào）點：

1、排氣槽盡量放在分型麵的凹模一（yī）邊，方（fāng）便模具的製造與清理；

2、盡量設在料（liào）流末端和塑件壁厚較大部（bù）分；

3、排氣方向不（bú）應朝（cháo）向操（cāo）作人員，並應加工成曲線或折彎狀態（tài），以免氣體噴射時燙（tàng）傷工人；

4、排氣槽寬度常取1.5-6mm，槽（cáo）深0.02-0.05mm，以塑料不進入排氣槽為宜（yí）。

 

4、排氣係（xì）統的方式：

 

1.開設排氣槽

排氣槽通常開設在型（xíng）腔一側，圍繞型腔開設或在熔體最後充（chōng）滿部位。

排氣通道尺寸（cùn）：排（pái）氣道（dào）A 深：0.01~0.02mm  寬：3~5mm  長：一般3~5mm

排（pái）氣道B 深：0.05~0.08mm 寬（kuān）：3~5mm或更大  長：根（gēn）據（jù）需要而定

排氣道C 深：可（kě）取（qǔ）1mm  寬：可大於5mm  長：連通（tōng）至模板邊界

 

分型麵排氣

模具流道排氣

2 抽真空排氣

     這種方式要求模具的（de）分型麵溫和要好，通過（guò）氣孔將模腔（qiāng）內放入氣體抽淨。但需要配備抽真（zhēn）空設備，增加模（mó）具成本，一般不采用。

 

3 利用間隙排氣

1）鑲拚（pīn）零件的配合麵（miàn）間隙，如型腔、型芯鑲塊。

2）側向抽芯零件間隙

3）頂出（chū）零件配合間隙（推杆、塊）

4）分型麵間隙（粗（cū）糙度一般）利用間隙排氣時，使（shǐ）用時間長了（le），間隙可能堵塞，應定期清（qīng）理，保持暢通。

 

4 利用多（duō）孔金屬排氣（qì）

近年來新發展的一種內部具（jù）有均勻的相互連通的孔隙結構的金屬材料---多孔金（jīn）屬，對模具型腔的排氣具有很好的效果。當型腔某些部位排氣困難時，可循用多孔金（jīn）屬製作型腔鑲塊，排氣效果十分明顯。模具使用時應注意維護與清理，保持氣孔暢通（tōng）。

 

5 混合（hé）排氣

通常是開設排氣通道和間隙排氣混用。

塑料的溢（yì）邊值（zhí）與排氣間隙，排氣係統應保證氣體順利（lì）逸出，塑料熔體不能流出。

 

塑料材料的溢邊值可分為如下三種：

低粘度材料不產生醫療（liáo）的間隙為：0.01~0.03mm

中（zhōng）粘度材料不產（chǎn）生醫療的間隙為：0.03~0.05mm

高粘度材料不產生醫療的間隙（xì）為：0.05~0.08mm

 

常用材料的模具排氣間隙（xì）如（rú）下：

材料	排氣間隙
PE	0.015mm
PA	0.01mm
PP	0.015mm
PS	0.015mm
PC	0.01~0.025mm
POM	0.01~0.025mm
PET	0.01~0.03mm
ABS	0.025mm

 

抽芯係統

 

當塑料製品側壁帶有通（tōng）孔凹槽，凸台時，塑料製品不能直接從（cóng）模具內脫出，必須將成型孔，凹（āo）槽及凸（tū）台的成（chéng）型零件做成活動的，稱（chēng）為活動型芯。完成活動型抽（chōu）出和（hé）複位的機構叫做抽苡機構。

 

1、抽芯機構的分類

 

1.機動抽芯  

開（kāi）模時，依靠注射檢的開模動作，通（tōng）過抽（chōu）芯機來帶活動型（xíng）芯（xīn），把型芯抽出。機動抽芯具有脫模力大，勞（láo）動強度小，生產率高和操作方便等優點（diǎn），在生產中廣泛采用。按其傳動機構可分為以（yǐ）下幾（jǐ）種：斜（xié）導柱抽芯，斜滑塊抽芯，齒輪齒條（tiáo）抽芯等。

 

2.手（shǒu）動抽芯

開模時，依靠人力（lì）直接或（huò）通過傳遞零件的作用抽出活動型芯。其缺（quē）點是生產（chǎn），勞動強度大，而且由於受到限製，故難以得到大的抽芯力、其優點是模具（jù）結構簡單，製造方便，製造模具周期短，適用於塑料製品試製和小批（pī）量生產。因塑料製品特點的限製，在無法采用機動抽芯時，就必須采用手（shǒu）動抽芯。手動抽芯按其傳動機構（gòu）又可分為以下幾種：螺紋機（jī）構（gòu）抽芯，齒輪齒條抽（chōu）芯，活動鑲塊芯，其他抽芯（xīn）等。

 

3．液（yè）壓抽芯

活動（dòng）型芯的，依靠液壓筒進（jìn）行（háng），其（qí）優點是（shì）根據脫模力的大小和抽芯距的長短（duǎn）可更換芯液壓裝置，因此能（néng）得到較大的脫模力和較長的（de）抽芯距，由於使用高壓液體為動（dòng）力，傳遞平穩。其（qí）缺點是增加（jiā）了操作工序，同時還要有整套的抽芯液壓裝置，因此，它的使用範圍受到限製，一般很（hěn）小采用。

 

2、 斜導柱抽芯機（jī）構設計原則：

1、活動（dòng）型芯一般比（bǐ）較小，應牢固裝在滑塊上，防止在抽芯進鬆動滑脫（tuō）。型芯與滑塊連接有一定的強（qiáng）度（dù）和（hé）剛度。

2、滑塊在導滑槽中滑動要平穩（wěn），不要發（fā）生卡住，跳動等現象。

3、滑塊限（xiàn）位裝裝置要可靠，保證開（kāi）模後滑塊停止在一定而不任意滑動。

4、鎖緊塊要能承受注射時向壓力，應選用可靠的連接方式與模（mó）板連接。鎖緊塊和模板可做成（chéng）一體。鎖緊塊的斜（xié）角θ，一般取θ1-θ>2°-3°,否則斜導柱無法帶動滑塊運動。

5、滑塊完成抽芯運動後，仍停留在導滑槽內，留在導滑槽內的長度不應小於滑塊全長的-4、3，否財，滑塊在開始複位時容易傾斜而（ér）損壞模（mó）具。

6、防（fáng）止（zhǐ）滑塊設在定模的（de）情況下，為保（bǎo）證塑料製品留在定模上，開模前必須先抽出側向型芯，最好（hǎo）采取定向（xiàng）定距拉緊裝置。

3、斜滑塊抽芯機構設計

塑料製品側麵的（de）凹穴或（huò）凸台較淺，所需的抽芯距不大，但所需的脫模力較大時，可選用斜滑塊（kuài）抽芯（xīn）結構。這種斜滑塊抽芯結構的特點是：當推（tuī）杆推（tuī）動斜滑塊時，推（tuī）杆及抽芯（或分型）動作同時（shí）進行。

因斜滑塊剛（gāng）性好，能承受較大的（de）脫模力，因此，斜滑塊的斜角比斜導柱的斜角稍大，一般斜塊的斜角（jiǎo）不能大於（yú）30°，否（fǒu）則易發生故障。斜滑塊推（tuī）出長度一般不超過導長（zhǎng）度的2/3,如果太長（zhǎng），會影響（xiǎng）斜滑塊的導滑。  因為斜塊抽芯結（jié）構簡（jiǎn）單（dān），安全可靠，製造比較方便。因此，在塑料射模具中應用廣泛。

1、斜滑塊的導（dǎo）滑及組合形（xíng）式。按導滑部分形狀可分為矩形（xíng），半圓（yuán）形和燕尾形。

2、斜滑塊的組合形式  斜滑塊的組合，應考慮抽芯方（fāng）向，並盡量保持塑料製品的外觀美不使塑料製品表麵留有明顯的痕跡。同時還要考慮滑塊的（de）組合部分有足夠的強度。如果塑料製品外形（xíng）有（yǒu）轉折處，則斜滑塊的拚縫線應與塑料製品的折（shé）線重合。

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